Mesure de la température à l'échelle microscopique par voie optique dans la gamme ultraviolet-visible, Microscale temperature measurements by optical way in the ultraviolet-visible range

Thomas Pierre

Description

Sous la direction de Alain Degiovanni, Benjamin Rémy
Thèse soutenue le 10 décembre 2007: INPL
Cette étude porte sur la mesure de la température à l’échelle microscopique par voie optique dans la gamme UV-visible par comptage de photons à l’aide d’un PMT refroidi. À partir des avantages et des inconvénients de chaque technique existante, la première partie permet de comprendre les orientations de nos travaux. Le Second Chapitre montre et insiste sur l’intérêt de travailler aux courtes longueurs d’onde (limite de diffraction, précision sur la mesure...), d’utiliser la méthode multi-spectrale pour s’affranchir de paramètres inconnus (e.g. l’émissivité) en choisissant judicieusement les longueurs d’onde de travail, ainsi que les lois statistiques classiques pour mesurer le flux photonique sachant son émission aléatoire. Le Chapitre Trois présente le banc de mesure (microscope optique, système de mesure du flux photonique...) et une attention toute particulière est portée sur la conception des éléments chauffants servant à l’étalonnage. Le Quatrième Chapitre présente les résultats en températures obtenues à l’aide des lois statistiques. Ils valident le bon fonctionnement du dispositif, la mise au point de la zone microscopique, et l’intérêt de bien modéliser les filtres monochromatiques. Enfin, des améliorations sur la précision de la mesure (réseau de diffraction, analyseur multi-canal) et pour mesurer des températures plus faibles (LIF, méthode corrélation temporelle) sont présentées dans le Cinquième Chapitre
-Haute température
-Transfert radiatif
-Flux photonique
-UV-visible
-Méthode multi-spectrale
-Microscopie optique
-Loi statistique
-Photomultiplicateur
-Corps noir
-Filtre monochromatique
-Réseau de diffraction
The aim of this study is to measure microscale temperature by optical way in the UV-visible range by photons counting using a cooled PMT. From the existing techniques advantages and disadvantages, this first part allows to understand the choices of this study. The second part shows and underlines the interest in working in short wavelengths (diffraction limit, measurement accuracy), in using the multi-spectral method to get rid of unknown parameters (e.g. emissivity) by choosing judicious working wavelengths, as well as the statistic laws to measure the photonic flux knowing its random emission. The third chapter presents the optical bench (optical microscope, photonic flux measurement facility…). A particularly attention is given to the design of the heated elements, which allow to calibrate the facility. The fourth part exposes the temperature results obtained through statistic laws. They validate the well-running of the facility, the microscopic area focusing, and the interest to model correctly the filters. Finally, measurement accuracy improvements (diffraction grating, multi-channel analyzer) and lower temperature measurement techniques (LIF, time-correlated method) are presented in the fifth part
-High temperature
-Monochromatic filter
-Blackbody
-Photomultiplier tube
-Radiative transfer
-UV-visible
-Multi-spectral method
-Optical microscopy
-Statistic law
-Diffraction grating
-Photonic flux
Source: http://www.theses.fr/2007INPL096N/document

Sujets

• Transfert de rayonnement
• Microscope optique
• Photomultiplicateur
• Corps noir
• Réseau de diffraction optique

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 95
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

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THÈSE




Docteur de l’Institut National Polytechnique de Lorraine








Thomas PIERRE

Mesure de la température à l’échelle microscopique par
voie optique dans la gamme ultraviolet-visible


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